專利名稱::變焦透鏡及攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種變焦透鏡及攝像裝置,更詳細(xì)的是涉及可適當(dāng)?shù)厥褂糜谝曨l攝像機(jī)或電子靜止攝像機(jī)、監(jiān)視攝像機(jī)等的變焦透鏡以及具備該變焦透鏡的攝像裝置。
背景技術(shù):
:以往以來,作為用于民用視頻攝像機(jī)或監(jiān)視用視頻攝像機(jī)等的變焦透鏡大多提案有4組式或5組式變焦透鏡。例如,在專利文獻(xiàn)1、2公開有具有10倍左右的變倍比和1.8左右的F數(shù)的變焦透鏡。在這種類型中,不管是單板式、3板式,在大部分的變焦透鏡共同采用了由負(fù)透鏡、正透鏡、正透鏡的3片所構(gòu)成的第1透鏡組及由負(fù)透鏡、負(fù)透鏡、正透鏡的3片所構(gòu)成的第2透鏡組的結(jié)構(gòu)。專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2006-221208號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2006-113257號(hào)公報(bào)然而,在如上述的變焦透鏡中,為了減少伴隨變倍的第2透鏡組的移動(dòng)量而將光學(xué)系統(tǒng)小型化,對(duì)第2透鏡組給予大的負(fù)的光焦度的情況較多,因此各個(gè)透鏡所承擔(dān)的光焦度變大。此時(shí),存在伴隨制造誤差或組裝誤差的性能劣化容易變大的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是借鑒于上述情況而完成的,其目的在于,提供一種即使謀求小型化且第2透鏡組具有大的光焦度時(shí),也能夠?qū)殡S制造誤差或組裝誤差的性能劣化減小,并且保持良好的高光學(xué)性能的變焦透鏡及具備該變焦透鏡的攝像裝置。本發(fā)明的變焦透鏡的特征在于,從物側(cè)依次具備具有正的折射力且在變倍時(shí)固定的第1透鏡組;具有負(fù)的折射力且通過沿著光軸移動(dòng)而進(jìn)行變倍的第2透鏡組;光闌;具有正的折射力且在變倍時(shí)固定的第3透鏡組;具有正的折射力并進(jìn)行伴隨變倍的像面位置的校正及對(duì)焦的第4透鏡組,第2透鏡組從物側(cè)依次包括第1負(fù)透鏡、將凸面朝向物側(cè)的彎月形透鏡、第2負(fù)透鏡、正透鏡,在將彎月形透鏡的焦距設(shè)為f22,將第2透鏡組的焦距設(shè)為f2時(shí),滿足下述條件式(1)。|f22/f2|>5.0…(1)在此,上述的"將凸面朝向物側(cè)的彎月形透鏡"是指在近軸區(qū)域中將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀的透鏡。而且,條件式(1)的f22是在近軸區(qū)域的焦距。另外,在本發(fā)明中,各"透鏡組"不僅是由多個(gè)透鏡構(gòu)成的透鏡組,也包括僅由1片透鏡構(gòu)成的透鏡組。在本發(fā)明的變焦透鏡中,按照第2透鏡組的第1負(fù)透鏡及第2負(fù)透鏡所承擔(dān)的光焦度不增大且第2透鏡組具有大的光焦度的方式,采用了擴(kuò)大第1負(fù)透鏡和第2負(fù)透鏡的間隔、還有效利用該間隔在2個(gè)負(fù)透鏡之間配置彎月形透鏡的結(jié)構(gòu)。通過該彎月形透鏡可有利地進(jìn)行畸變或非點(diǎn)像差的校正。而且,在本發(fā)明的變焦透鏡中,通過滿足條件式(1),作為該彎月形透鏡的光焦度得以減小的條件式,第2透鏡組中的光焦度配置沒有較大地改3變,就可進(jìn)行良好的像差校正。在本發(fā)明的變焦透鏡中,將第2負(fù)透鏡的對(duì)d線的阿貝數(shù)、折射率分別設(shè)為v23、N23時(shí),優(yōu)選滿足下述條件式(2)、(3)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>而且,在本發(fā)明的變焦透鏡中,優(yōu)選彎月形透鏡至少具有1面的非球面。另外,在本發(fā)明的變焦透鏡中,優(yōu)選彎月形透鏡由塑料材料構(gòu)成。而且,在本發(fā)明的變焦透鏡中,優(yōu)選將廣角端的整個(gè)系統(tǒng)焦距設(shè)為fw時(shí),滿足下述條件式(4)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>而且,在本發(fā)明的變焦透鏡中,將第1透鏡組的焦距設(shè)為fl時(shí),優(yōu)選滿足下述條件式(5)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>另外,各條件式的值只要沒有特別的限制就是變焦透鏡的在基準(zhǔn)波長(zhǎng)的值。本發(fā)明的攝像裝置的特征在于,具備上述記載的本發(fā)明的變焦透鏡。根據(jù)本發(fā)明,在將第1透鏡組和第3透鏡組設(shè)為固定組、且通過沿著光軸移動(dòng)第2透鏡組而進(jìn)行變倍、并通過第4透鏡組的移動(dòng)而進(jìn)行伴隨變倍的像面位置的校正及對(duì)焦的方式的變焦透鏡中,由于適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第2透鏡組的結(jié)構(gòu),并且設(shè)成滿足條件式(1),因此可以提供一種即使在謀求小型化且第2透鏡組具有大的光焦度時(shí),也能夠?qū)殡S制造誤差或組裝誤差的性能劣化減小,并且保持良好的光學(xué)性能的變焦透鏡及具備該變焦透鏡的攝像裝置。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的咅面圖,圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例2所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例3所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例4所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例5所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例6所涉及的變焦透鏡的透鏡結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖7(A)圖7(H)是本發(fā)明的實(shí)施例1的變焦透鏡的各像差圖。圖8(A)圖8(H)是本發(fā)明的實(shí)施例2的變焦透鏡的各像差圖。圖9(A)圖9(H)是本發(fā)明的實(shí)施例3的變焦透鏡的各像差圖。圖10(A)圖10(H)是本發(fā)明的實(shí)施例4的變焦透鏡的各像差圖。圖11(A)圖11(H)是本發(fā)明的實(shí)施例5的變焦透鏡的各像差圖。圖12(A)圖12(H)是本發(fā)明的實(shí)施例6的變焦透鏡的各像差圖。圖13是本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。圖中1-變焦透鏡,2-濾光片,4-攝像元件,5-信號(hào)處理電路,6-顯示裝置,10-視頻攝像機(jī),Gl-第1透鏡組,G2-第2透鏡組,G3-第3透鏡組,G4-第4透鏡組,PP-光學(xué)部件,St-孔徑光闌,Z-光軸。具體實(shí)施例方式以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡的結(jié)構(gòu)例的剖面圖,與后述的實(shí)施例1的變焦透鏡對(duì)應(yīng)。而且,圖2圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的另一結(jié)構(gòu)例的剖面圖,分別與后述的實(shí)施例2實(shí)施例6的變焦透鏡對(duì)應(yīng)。圖1圖6所示的例的基本結(jié)構(gòu)相同,并且各圖的圖示方法也相同,因此在此主要參照?qǐng)D1來對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡進(jìn)行說明。本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡沿著光軸Z從物側(cè)依次具備具有正的折射力的第1透鏡組Gl;具有負(fù)的折射力的第2透鏡組G2;光闌St;具有正的折射力的第3透鏡組G3;具有正的折射力的第4透鏡組G4。該變焦透鏡構(gòu)成為在進(jìn)行從廣角端到望遠(yuǎn)端的變倍時(shí),第1透鏡組G1及第3透鏡組G3在光軸Z上固定,通過使第2透鏡組G2沿著光軸Z向像側(cè)移動(dòng)而進(jìn)行變倍,并且通過將第4透鏡組G4沿著光軸Z移動(dòng)來進(jìn)行伴隨該變倍的像面位置的校正及對(duì)焦。在圖1中左側(cè)為物側(cè),右側(cè)為像側(cè)。在上段表示廣角端的透鏡配置,在下段表示望遠(yuǎn)端的透鏡配置,用箭頭表示從廣角端到望遠(yuǎn)端進(jìn)行變倍時(shí)的各透鏡組的示意性移動(dòng)軌跡。另外,圖1所示的孔徑光闌St未必表示其大小或形狀,而表示光軸Z上的位置。而且,在圖1中將像面作為Sim圖示。例如,在將該變焦透鏡應(yīng)用于搭載有攝像元件的攝像裝置時(shí),按照攝像元件的攝像面位于像面Sim的方式配置。在將變焦透鏡應(yīng)用于攝像裝置時(shí),優(yōu)選按照裝載透鏡的攝像機(jī)側(cè)的結(jié)構(gòu),在最靠像側(cè)的透鏡和攝像面之間配置蓋玻璃或棱鏡、紅外線截止濾光片、低通濾光片等的各種濾光片等,在圖1中,表示有這些所假定的平行平板狀的光學(xué)部件PP配置在最靠像側(cè)的透鏡組和像面Sim之間的例子。本實(shí)施方式的變焦透鏡主要在第2透鏡組G2上具有特征性的結(jié)構(gòu)。如圖1所示的例子,第2透鏡組G2構(gòu)成為從物側(cè)依次包括負(fù)透鏡L21、將凸面朝向物側(cè)的彎月形透鏡L22、負(fù)透鏡L23、正透鏡L24。另外,彎月形透鏡L22只要是在近軸區(qū)域中將凸面朝向物側(cè)的彎月形狀,就可以為在近軸區(qū)域中具有正的光焦度的彎月形透鏡和具有負(fù)的光焦度的彎月形透鏡中的任一種。例如,圖1所示的例子的變焦透鏡的第2透鏡組G2是從物側(cè)依次由彎月形狀的負(fù)透鏡L21、兩面為非球面且在近軸區(qū)域中為彎月形狀的透鏡L22、雙凹形狀的負(fù)透鏡L23和彎月形狀的正透鏡L24的粘合透鏡所構(gòu)成的3組4片結(jié)構(gòu)。如在課題的一項(xiàng)中所述,在具有如本實(shí)施方式的4組的變焦透鏡中,一般為了減少伴隨變倍的第2透鏡組的移動(dòng)量而將光學(xué)系統(tǒng)小型化,對(duì)第2透鏡組給予大的光焦度的情況較多。但是,若為了使第2透鏡組具有大的光焦度而增大第2透鏡組的各個(gè)透鏡的光焦度,則制造誤差或組裝誤差的容許量容易變小,而隨此的性能劣化容易變大。由此,在本變焦透鏡中考慮了第2透鏡組G2具有的2個(gè)負(fù)透鏡L21、L23的配置。2個(gè)負(fù)透鏡L21、L23的空氣間隔越大而其合成光焦度就越大,所以為了在第2透鏡組的光焦度不改變的狀態(tài)下將第2透鏡組的各個(gè)負(fù)透鏡的光焦度減小,即可擴(kuò)大它們的空氣間隔。S卩,在本變焦透鏡中,采用擴(kuò)大2個(gè)負(fù)透鏡L21、L23的間隔的結(jié)構(gòu)。由此,可確保第2透鏡組所需的大的光焦度,并且將2個(gè)負(fù)透鏡L21、L23所承擔(dān)的光焦度減少,增大制造誤差或組裝誤差的容許量,從而可抑制伴隨此的性能劣化。除了上述結(jié)構(gòu)以外,在本變焦透鏡中為了有效利用2片負(fù)透鏡L21、L23間的空間還采用了在該空間配置光焦度小的彎月形透鏡L22的結(jié)構(gòu)。通過配置這種光焦度小的彎月形透鏡L22,第2透鏡組G2中的光焦度配置不用很大地改變,就可進(jìn)一步有利地進(jìn)行畸變或非點(diǎn)像差(也稱像散)的校正。對(duì)于彎月形透鏡L22的光焦度,通過構(gòu)成為本變焦透鏡滿足下述條件式(1)而進(jìn)行規(guī)定。在此,f22是近軸區(qū)域的彎月形透鏡L22的焦距,f2是第2透鏡組G2的焦距。|f22/f2|>5.0…(1)條件式(1)規(guī)定了彎月形透鏡L22和第2透鏡組G2的焦距的關(guān)系,可以說是規(guī)定了彎月形透鏡L22的光焦度對(duì)第2透鏡組G2的光焦度之比的式子。彎月形透鏡L22為負(fù)透鏡的情況,若低于條件式(1)的下限以下,則很難均勻地校正畸變或非點(diǎn)像差。彎月形透鏡L22為正透鏡的情況,若低于條件式(1)的下限以下,則第2透鏡組G2的光焦度小,因此變倍時(shí)的第2透鏡組G2的移動(dòng)量變大,透鏡系統(tǒng)就會(huì)大型化。彎月形透鏡L22設(shè)定成其光焦度變小,所以優(yōu)選用塑料材料構(gòu)成。塑料透鏡比玻璃透鏡容易受到伴隨溫度變化的影響,但在其光焦度小的情況,伴隨溫度變化的影響變小。通過由塑料材料構(gòu)成透鏡可謀求低成本化及輕量化,因此變得有利。而且,優(yōu)選彎月形透鏡L22至少具有1面的非球面。通過在第2透鏡組G2設(shè)置非球面,可良好地抑制像差變動(dòng)或畸變。若在光焦度大的透鏡設(shè)置非球面,則伴隨制造誤差或組裝誤差的性能劣化容易變大,所以不優(yōu)選,但若是光焦度小的彎月形透鏡L22,則伴隨制造誤差或組裝誤差的性能劣化小,因此優(yōu)選在彎月形透鏡L22設(shè)置非球面。而且,設(shè)置非球面的透鏡從成本或加工性的方面來看優(yōu)選是由塑料材料所構(gòu)成的透鏡。另外,從色像差校正的方面來看也優(yōu)選在彎月形透鏡L22設(shè)置非球面。在第2透鏡組G2中,彎月形透鏡L22不對(duì)色像差帶來很大的影響,而第2透鏡組G2的其他的透鏡對(duì)色像差帶來很大的影響。假設(shè)在第2透鏡組G2的其他的透鏡設(shè)置非球面時(shí),優(yōu)選設(shè)為如上述由塑料材料構(gòu)成的非球面塑料透鏡,但與玻璃相比塑料的材料的選擇性低,因此在此時(shí)難以良好地進(jìn)行色像差的校正。對(duì)此,將彎月形透鏡L22設(shè)為非球面塑料透鏡時(shí),彎月形透鏡L22不對(duì)色像差帶來很大的影響,因此可以說在色像差的校正中不會(huì)帶來很大的非利益。另外,第2透鏡組G2的結(jié)構(gòu)不限于圖1所示的例子。也可考慮第2透鏡組G2由5片以上的透鏡構(gòu)成,但重視小型化時(shí),優(yōu)選第2透鏡組G2由上述的負(fù)透鏡L21、彎月形透鏡L22、負(fù)透鏡L23、正透鏡L24構(gòu)成的4片而構(gòu)成。作為本變焦透鏡的第1透鏡組Gl的結(jié)構(gòu),也可以由1片負(fù)透鏡、3片正透鏡構(gòu)成。在具有20倍左右的高倍率的變焦透鏡中,為了良好地進(jìn)行望遠(yuǎn)側(cè)的色像差校正,優(yōu)選至少由4片構(gòu)成第1透鏡組G1。例如,圖1所示的例子的變焦透鏡是從物側(cè)依次由彎月形狀的負(fù)透鏡Lll及彎月形狀的正透鏡L12的粘合透鏡、彎月形狀的正透鏡L13、彎月形狀的正透鏡L14構(gòu)成的3組4片結(jié)構(gòu)。例如如圖1所示的例子,作為第3透鏡組G3的結(jié)構(gòu)也可設(shè)為由以兩面非球面在6近軸區(qū)域中為彎月形狀的正透鏡L31、彎月形狀的正透鏡L32及彎月形狀的負(fù)透鏡L33的粘合透鏡構(gòu)成的2組3片結(jié)構(gòu)。例如如圖1所示的例子,作為第4透鏡組G4的結(jié)構(gòu)也可設(shè)為由雙凸形狀的正透鏡L41、以兩面非球面在近軸區(qū)域中為彎月形狀的負(fù)透鏡L42構(gòu)成的2組2片結(jié)構(gòu)?;蛘呃缛鐖D2所示的例子,作為第4透鏡組G4的結(jié)構(gòu)也可設(shè)為由雙凸形狀的正透鏡L41及彎月形狀的負(fù)透鏡L42的粘合透鏡、以兩面非球面且在近軸區(qū)域中為雙凸形狀的正透鏡L43構(gòu)成的2組3片結(jié)構(gòu)。優(yōu)選本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡構(gòu)成為還滿足以下條件式。另外,作為優(yōu)選的方式也可以是滿足下述條件式中的任意1個(gè)式,或者也可以滿足任意的組合。以下,對(duì)有關(guān)優(yōu)選的方式的條件式和其作用效果進(jìn)行說明。將第2透鏡組G2的負(fù)透鏡L23的對(duì)d線的阿貝數(shù)、折射率分別設(shè)為v23、N23時(shí),優(yōu)選滿足下述條件式(2)、(3)。v23>58.0…(2)N23<1.55...(3)條件式(2)規(guī)定負(fù)透鏡L23的阿貝數(shù),是用于進(jìn)行良好的色像差校正的條件。若低于條件式(2)的下限以下,則倍率色像差變大,并且伴隨變倍的色像差的變動(dòng)變大,所以不優(yōu)選。條件式(3)規(guī)定負(fù)透鏡L23的折射率,若超過條件式(3)的上限以上,則在第2透鏡組G2的光軸方向的長(zhǎng)度構(gòu)成得短之際是有利的,但難以良好地校正彗形像差(也稱慧差)。將第2透鏡組G2的焦距設(shè)為f2,將廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距設(shè)為fw時(shí),優(yōu)選滿足下述條件式(4)。1.5<If2/fwI<2.0…(4)條件式(4)規(guī)定第2透鏡組G2的焦距和在廣角端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距的關(guān)系。在越低于條件式(4)的下限、越增大第2透鏡組G2的光焦度時(shí),各個(gè)透鏡所承擔(dān)的光焦度變得過大,難以得到良好的像面特性。而且,透鏡的曲率變大,如已述,伴隨像差變動(dòng)或制造誤差的性能劣化變大,所以不優(yōu)選。或者,在越低于條件式(4)的下限以下、越增大第2透鏡組G2的光焦度時(shí),為了防止透鏡曲率過于變大,需要擴(kuò)大2個(gè)負(fù)透鏡L21、L23的間隔,從而導(dǎo)致第2透鏡組G2的大型化、及光學(xué)系統(tǒng)整體的大型化,所以不優(yōu)選。若超過條件式(4)的上限以上,則第2透鏡組G2的光焦度變小,并在變倍時(shí)的第2透鏡組G2的移動(dòng)量變大,從而透鏡系統(tǒng)變得大型化。將第1透鏡組的焦距設(shè)為fl,將第2透鏡組G2的焦距設(shè)為f2時(shí),優(yōu)選滿足下述條件式(5)。5.0<|fl/f2|<5.8…(5)條件式(5)規(guī)定了第1透鏡組Gl和第2透鏡組G2的焦距的關(guān)系,是用于得到高變倍、小型化、良好的光學(xué)性能的條件。若越低于條件式(5)的下限以下,第2透鏡組的焦距越變大,第1透鏡組的焦距越變小,則伴隨變倍的第2透鏡組的移動(dòng)量變大,難以減小透鏡總長(zhǎng)或前透鏡(最靠物側(cè)的透鏡)。而且,在望遠(yuǎn)側(cè)中的第4透鏡組的移動(dòng)量變大,變倍時(shí)的像差變動(dòng)變大。相反,若超過條件式(5)的上限以上,則難以良好地校正畸變等的各種7像差。本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡更優(yōu)選進(jìn)一步滿足以下的條件式(1-1)、(2-1)、(3-1)、(4-1)、(5-1)中的任一個(gè)或全部。通過分別滿足條件式(1-1)、(2-1)、(3-1)、(4-1)、(5-1)可進(jìn)一步提高通過分別滿足條件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)而得到的效果。另外,對(duì)于條件式(2-1)式,通過滿足(2-1)的上限變得更有利于倍率色像差的校正。|f22/f2|>6.0…(H)60.0<v23<83.0…(2-1)N23<1.52...(3-1)1.6<If2/fwI<1.90...(4-1)5.1<Ifl/f2I<5.7…(5-1)而且,本變焦透鏡例如在屋外等嚴(yán)峻的環(huán)境中使用時(shí),配置在最靠物側(cè)的透鏡優(yōu)選使用耐抗由風(fēng)雨引起的表面劣化、由直射日光引起的溫度變化,進(jìn)一步優(yōu)選使用耐抗油脂/洗滌劑等的化學(xué)藥品的材料,即耐水性、耐氣候性、耐酸性、耐藥品性等高的材料,而且,優(yōu)選使用堅(jiān)固且難以破碎的材料。從以上情況來看,作為配置在最靠物側(cè)的材料具體地優(yōu)選使用玻璃或者也可使用透明的陶瓷。在嚴(yán)峻的環(huán)境中使用本變焦透鏡時(shí),優(yōu)選施加保護(hù)用的多層膜涂層。另外,除了保護(hù)用涂層以外,也可以施加用于減少使用時(shí)的重影光等的反射防止涂層膜。在圖1所示的例中,示出了在透鏡系統(tǒng)和像面Sim之間配置光學(xué)部件PP的例子,但也可以代替配置如低通濾光片或截止特定的波長(zhǎng)區(qū)域的各種濾光片等,在各透鏡之間配置這些各種濾光片,或者也可以在任意透鏡的透鏡面施加具有與各種濾光片相同的作用的涂層。如以上說明,根據(jù)本實(shí)施方式的變焦透鏡,通過按照所要求的規(guī)格等適當(dāng)采用上述優(yōu)選的結(jié)構(gòu),即使在謀求小型化并增大第2透鏡組的光焦度時(shí),也可以減少伴隨制造誤差或組裝誤差的性能劣化,并且保持良好的光學(xué)性能。[實(shí)施例]接著,對(duì)本發(fā)明的變焦透鏡的數(shù)值實(shí)施例進(jìn)行說明。實(shí)施例1實(shí)施例6的變焦透鏡的透鏡剖面圖分別示于圖1圖6。將實(shí)施例1所涉及的變焦透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)示于表l,將有關(guān)變焦(變倍)的數(shù)據(jù)示于表2,將非球面數(shù)據(jù)示于表3。同樣地,將實(shí)施例26所涉及的變焦透鏡的基本透鏡數(shù)據(jù)、有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)、非球面數(shù)據(jù)示于表4表18。在以下,以實(shí)施例1為例對(duì)表中的記號(hào)的意義進(jìn)行說明,對(duì)于實(shí)施例26也基本相同。在表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中,Si表示將最靠物側(cè)的結(jié)構(gòu)要素的面作為第1個(gè)而隨著朝向像側(cè)依次增加的第i個(gè)(i=1、2、3、…)的面號(hào)碼,Ri表示第i個(gè)面的曲率半徑,Di表示第i個(gè)面和第i+l個(gè)面的光軸Z上的面間隔。另外,曲率半徑的符號(hào)將在物側(cè)凸的情況設(shè)為正,將在像側(cè)凸的情況設(shè)為負(fù),面間隔的最下欄的數(shù)值表示表中的最終面和像面Sim的面間隔。而且,在基本透鏡數(shù)據(jù)中,Ndj表示將最靠物側(cè)的透鏡作為第1個(gè)而隨著朝向像側(cè)依次增加的第j個(gè)(j=1、2、3、…)的光學(xué)要素對(duì)d線(波長(zhǎng)587.6nm)的折射率,vdj表示第j個(gè)光學(xué)要素對(duì)d線的阿貝數(shù)。另外,在基本透鏡數(shù)據(jù)中也包括表示孔徑光闌St及光8學(xué)部件PP,在相當(dāng)于孔徑光闌St的面的面號(hào)碼的欄記載有面號(hào)碼并且稱為(孔徑光闌)的詞句。在表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中,在變倍時(shí)間隔變化的面間隔的欄中分別記載D7、D14、D20、D24的符號(hào),在各符號(hào)的后面記載有(可變)。對(duì)后述的實(shí)施例也同樣,在變倍時(shí)其間隔變化的面間隔的欄中記載有所對(duì)應(yīng)的符號(hào)和稱為(可變)的語(yǔ)句。在表2的有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)中表示在廣角端和望遠(yuǎn)端的整個(gè)系統(tǒng)的焦距f、F數(shù)Fno.、全視場(chǎng)角2"、伴隨變倍而變化的各面間隔D7、D14、D20、D24的值。在表1的基本透鏡數(shù)據(jù)中,在非球面的面號(hào)碼附加*號(hào),作為非球面的曲率半徑表示近軸的曲率半徑的數(shù)值。在表3的非球面數(shù)據(jù)表示非球面透鏡的透鏡符號(hào)、非球面的面號(hào)碼、有關(guān)各非球面的非球面系數(shù)。表3的非球面數(shù)據(jù)的數(shù)值的"E-On"(n:整數(shù))意味著"X10—n"。另外,非球面系數(shù)是由以下式(A)表示的非球面式中的各系數(shù)KA、RAm(m二3、4、5、…10)的值。Zd=Ch2/{l+(l-KAC2h2)1/2}+ERA邁h邁…(A)其中,Zd:非球面深度(從高度h的非球面上的點(diǎn)下垂到非球面頂點(diǎn)相切的且垂直于光軸的平面的垂線長(zhǎng)度)h:高度(從光軸到透鏡面的距離)C:近軸曲率半徑的倒數(shù)KA、RAm:非球面系數(shù)(m=3、4、5、…10)另外,在其中作為一例,在表1表3中長(zhǎng)度的單位使用"mm",在角度的單位使用"度",在式(A)的Zd、h的單位使用"mm"。但是,光學(xué)系統(tǒng)即使放大比例或縮小比例也可得到同等的光學(xué)性能,所以單位不限于"mm",也可使用其他的適當(dāng)?shù)膯挝?。?<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>(*:非球面)表5實(shí)施例2有關(guān)變焦的數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表6實(shí)施例2非球面數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表7實(shí)施例3基本透鏡數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>在圖7(A)圖7(H)表示實(shí)施例1的變焦透鏡在廣角端及望遠(yuǎn)端的球面像差(也稱球差)、非點(diǎn)像差、畸變(畸變像差)、倍率色像差(也稱倍率色差)的各像差圖。在各像差圖表示以d線(波長(zhǎng)587.6nm)為基準(zhǔn)波長(zhǎng)的像差,但在球面像差圖及倍率色像差圖也表示對(duì)波長(zhǎng)460.0nm、波長(zhǎng)615.0nm的像差。球面像差圖的Fno.是指F數(shù),其他的像差圖的"是指半視場(chǎng)角。同樣地,在圖8(A)圖8(H)、圖9(A)圖9(H)、圖10(A)圖10(H)、圖11(A)圖11(H)、圖12(A)圖12(H)表示實(shí)施例26的變焦透鏡的廣角端及望遠(yuǎn)端的球面像差、非點(diǎn)像差、畸變(畸變像差)、倍率色像差的各像差圖。從以上的數(shù)據(jù)可知實(shí)施例16的變焦透鏡具有20倍左右的高倍率,謀求小型化并在廣角端的全視場(chǎng)角為6368度左右,F(xiàn)數(shù)小到1.9左右,并且良好地校正各像差,廣角端及望遠(yuǎn)端均在可見區(qū)域中具有高的光學(xué)性能。這些變焦透鏡可適當(dāng)用于監(jiān)視攝像機(jī)、視頻攝像機(jī)、電子靜止攝像機(jī)等的攝像裝置。在圖13表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的攝像裝置的一例使用本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡1而構(gòu)成的視頻攝像機(jī)10的結(jié)構(gòu)圖。另外,在圖13中示意地表示變焦透鏡1具備的正的第1透鏡組G1、負(fù)的第2透鏡組G2、孔徑光闌St、正的第3透鏡組G3、正的第4透鏡組G4,在變倍時(shí)移動(dòng)的第2透鏡組G2及第4透鏡組G4上附加兩箭頭。視頻攝像機(jī)10具備有變焦透鏡1、配置在變焦透鏡1的像側(cè)且具有低通濾光片及紅外線截止濾光片等功能的濾光片2、配置在濾光片2的像側(cè)的攝像元件4、信號(hào)處理電路5。攝像元件4將由變焦透鏡1形成的光學(xué)像變換成電信號(hào),例如作為攝像元件4可以使用CCD(ChargeCoupledDevice)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)等。攝像元件4配置成其攝像面與變焦透鏡1的像面一致。變焦透鏡1所拍攝到的圖像,成像在攝像元件4的攝像面上,并且有關(guān)此圖像的來自攝像元件4的輸出信號(hào)由信號(hào)處理電路5進(jìn)行運(yùn)算處理,在顯示裝置6顯示該圖像。另外,在圖13圖示有利用l個(gè)攝像元件4的所謂單板式的攝像裝置,但作為本發(fā)明的攝像裝置,也可以在變焦透鏡1和攝像元件4之間插入有分成R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))等各色的分色棱鏡,且使用對(duì)應(yīng)于各色的3個(gè)攝像元件的所謂3板方式的攝像裝置。本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的變焦透鏡因具有上述的優(yōu)點(diǎn),所以本實(shí)施方式的攝像裝置其生產(chǎn)性良好、可小型地構(gòu)成、能夠得到高圖像質(zhì)量的影像。以上,例舉實(shí)施方式及實(shí)施例而說明了本發(fā)明,但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式及實(shí)施例,可以進(jìn)行各種變形。例如,各透鏡成分的曲率半徑、面間隔、折射率、阿貝數(shù)等的值不限于在上述各數(shù)值實(shí)施例所示的值,而可以取其他的值。28權(quán)利要求一種變焦透鏡,其特征在于,從物側(cè)依次具備第1透鏡組,具有正的折射力且在變倍時(shí)固定;第2透鏡組,具有負(fù)的折射力且通過沿著光軸移動(dòng)而進(jìn)行變倍;光闌;第3透鏡組,具有正的折射力且在變倍時(shí)固定;第4透鏡組,具有正的折射力且進(jìn)行伴隨變倍的像面位置的校正及對(duì)焦,上述第2透鏡組從物側(cè)依次包括第1負(fù)透鏡;將凸面朝向物側(cè)的彎月形透鏡;第2負(fù)透鏡;正透鏡,將上述彎月形透鏡的焦距設(shè)為f22,將上述第2透鏡組的焦距設(shè)為f2時(shí),滿足下述條件式(1)|f22/f2|>5.0…(1)。2.如權(quán)利要求l所述的變焦透鏡,其特征在于,將上述第2負(fù)透鏡的對(duì)d線的阿貝數(shù)、折射率分別設(shè)為v23、N23時(shí),滿足下述條件式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>3.如權(quán)利要求1或2所述的變焦透鏡,其特征在于,上述彎月形透鏡至少具有1面的非球面。4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡,其特征在于,上述彎月形透鏡由塑料材料構(gòu)成。5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡,其特征在于,將廣角端的整個(gè)系統(tǒng)焦距設(shè)為fw時(shí),滿足下述條件式(4):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡,其特征在于,將上述第1透鏡組的焦距設(shè)為fl時(shí),滿足下述條件式(5):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>7.—種攝像裝置,其特征在于,具備權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的變焦透鏡。全文摘要本發(fā)明提供一種變焦透鏡,此變焦透鏡不僅小型、并且保持良好的光學(xué)性能,即使第2透鏡組的光焦度增大時(shí),伴隨制造誤差或組裝誤差的性能劣化也小。變焦透鏡從物側(cè)依次具備正的第1透鏡組(G1);移動(dòng)而進(jìn)行變倍的負(fù)的第2透鏡組(G2);光闌;正的第3透鏡組(G3);進(jìn)行伴隨變倍的像面位置的校正及對(duì)焦的正的第4透鏡組(G4)。第2透鏡組(G2)從物側(cè)依次包括第1負(fù)透鏡(L21);將凸面朝向物側(cè)的彎月形透鏡(L22);第2負(fù)透鏡(L23);正透鏡(L24)。將彎月形透鏡(L22)的焦距設(shè)為f22,將第2透鏡組(G2)的焦距設(shè)為f2時(shí),滿足下述條件式(1)|f22/f2|>5.0…(1)。文檔編號(hào)G02B15/16GK101750722SQ20091025904公開日2010年6月23日申請(qǐng)日期2009年12月9日優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日發(fā)明者河村大樹申請(qǐng)人:富士能株式會(huì)社